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申请/专利权人：福州大学

摘要：本发明涉及CMY三层叠加的彩色电润湿电子纸视频画质动态补偿方法。当画面帧率低于电子纸刷新率与油墨响应速率时，将视频分解成帧图像，提取灰度信息，再对其压缩卷积运算。通过像素选择窗对相邻的像素灰度求差绝对值的和平均与方差。当方差大于零时，缩小选择窗，以最小差绝对值和平均为搜索邻域重新计算方差，直到方差趋于零。根据前后双向横纵像素信息的变化梯度，计算位移矢量。当目标画面位移较大时，先无损成倍压缩计算出小位移矢量，解压求出实际位移矢量。结合位移前后画面的多尺度特征以及相关系数，重建出中间时刻特征信息和帧图像。同时将该待插帧图像的驱动波形插入到前帧图像的后半帧中，从确保电润湿运动画面的连贯稳定。

主权项：1.一种彩色电润湿电子纸视频画质动态补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1:获取待处理视频数据；步骤S2:解析视频数据的播放帧速率,并判断其与电润湿电子纸显示器刷新率之间的关系，若检测到视频画面的帧速率低于彩色电润湿电子纸显示器的刷新频率时，则进行步骤S3；步骤S3：分解并提取出待处理视频各个帧图像的像素信息，识别出帧图像快速位移的像素区块画面；步骤S4：计算出快速位移的像素区块画面的前后相邻帧图像对应画面的运行情况；步骤S5：结合前后帧图像提取的特征信息以及画面各像素的相关系数，重建并插入中间时刻的帧图像，同时将待插帧图像的驱动波形插入到前帧图像的后半帧中，实现视频画质动态补偿；所述步骤S3具体为：步骤S31:将帧图像像素隔位选取出来降低图像分辨率，再分成若干个分区的特征矩阵，通过卷积矩阵对这一帧图像的各个特征矩阵进行卷积运算，计算出卷积后的灰度值；步骤S32:用该卷积矩阵对后面几帧图像的各个特征矩阵进行卷积运算求出对应灰度值；步骤S33:在两个相邻帧图像上以m×n像素选择窗对对应以及相邻的像素灰度值求差的绝对值再求其和平均；步骤S34:找出其最小差绝对值的和平均的像素区块，再还原图像分辨率以p×q缩小像素选择窗进行如步骤S33搜索和求值；步骤S35:循环步骤S34，直到最小差绝对值的和方差趋于0为止，查找出灰度值相似度高的且发生位移的像素区块画面；所述最小差绝对值的和平均的计算公式如下： 其中mt,nt为搜索的t时刻的帧图像像素选择窗大小，Ixymt,nt为t时刻的该像素x,y在像素选择窗m,n的灰度值，M,N为像素搜索窗的限制大小；所述快速位移的像素区块画面对应像素前向、后向对应帧图像对应像素的水平、垂直灰度梯度，位移后的图像表示为 其中Ix,y,t表示t时刻原图像，表示t时刻该像素x,y上的灰度梯度，表示两帧图像沿时间的变化梯度，Δx,Δy分别表示水平、垂直方向上的灰度变化量，Δt表示时间间隙；在前后两帧小位移运动画面情况，当Δt无限趋于0时，前后图像灰度信息没有发生变化，即 等式两边同除以Δt，得其中vx,vy分别表示时间间隙Δt内水平、垂直灰度变化速率；灰度关系表达式改写为： 其中α1,α1′分别为前后帧目标像素块的相关系数，用矩阵和向量的方式表示为： 将对应的矩阵、向量简化后得通过计算可以得出目标像素区块画面的位移矢量为： 当两个帧图像的像素块位移速度较快而像素信息没有改变的情况下，需要将帧图像进行成倍无损压缩成如步骤S3的分辨率较低情况下位移速度较慢的情况，从下往上生成金字塔顶端的空间特征；然后按照上述位移矢量计算过程计算出低分辨率下的位移矢量；最后再通过成倍数的无损解压从上往下还原金字塔最底端的空间特征，并计算出实际分辨率下的目标像素块的位移矢量；所述结合前后帧图像提取的特征信息以及画面各像素的相关系数，重建并插入中间时刻的帧图像，具体为：在计算出目标像素块的位移矢量的基础上，进一步提取目标像素的颜色特征、形状特征、空间特征、纹理特征；然后根据待插入帧中间时刻的前后两帧图像对应像素块的相关系数α1,α1′以及屏幕刷新率之间的关系，在位移矢量的中间时刻插入这两个相关系数与前后像素各类特征信息分别相融合生成新像素信息块的帧图像，在t0～t1时刻之间，插入帧图像的像素信息表示为 其中分别表示t0,t1时刻对应像素区块画面的特征信息。

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